山东省菏泽市成武县2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷

这是一份山东省菏泽市成武县2023-2024学年九年级上学期期中物理试卷，共25页。试卷主要包含了选择题，填空题，作图与实验探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。

1．（2分）酸菜鱼是重庆人最喜欢的食品之一。夏天将泡制好的酸菜拿出，其“香味”将很快充满整个房间，这一现象主要说明（ ）
A．酸菜分子在不停地做无规则运动
B．酸菜分子间存在引力
C．酸菜分子间存在斥力
D．物质是由分子、原子构成的
2．（2分）为避免引发安全事故，运输汽油的油罐车尾部需拴一条拖在地上的链子。下列最适合用来制作这种链子的材料是（ ）
A．橡胶B．塑料C．硅D．铁
3．（2分）为减少能源消耗，保护环境，必须合理利用能源（ ）
A．让燃料放出的热量全部用来做有用功
B．用导热性更好的材料做内燃机气缸
C．增加燃料的质量
D．尽量使燃料充分燃烧
4．（2分）2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥控运载火箭成功发射探月工程“嫦娥五号”探测器，顺利将探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样之旅。现代火箭选择的燃料应具有的特性是（ ）
A．较大的熔点B．较低的沸点
C．较高的凝固点D．较大的热值
5．（2分）如图所示的实例中，改变物体内能的方式与其它三项不同的是（ ）
A．给水加热B．压缩空气
C．搓手取暖D．钻木取火
6．（2分）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．温度相同的两个物体间也能发生热传递
B．0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变
C．物体的温度越高，含有的热量越多
D．任何物体都具有内能
7．（2分）水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中能量转化关系与下列图中内燃机工作的哪个冲程相同（ ）
A．B．
C．D．
8．（2分）2022年中央电视台对非标电线因质量问题和存在的安全隐患进行曝光，即同种材料的非标电线比国家标准电线都要细一些。若用非标电线替代相同长度的国标电线，则导线的电阻（ ）
A．变大B．变小C．不变D．无法判断
9．（2分）如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器的金属球，金属箔片张开。关于这个现象（ ）
A．摩擦起电的本质是创造了电荷
B．两金属箔片一定都带负电
C．验电器是利用同种电荷互相排斥的原理制成的
D．丝绸摩擦过的玻璃棒带上正电，在此过程中玻璃棒得到了电子
10．（2分）电位器实质是一种变阻器，图是电位器的结构和连入电路的示意图，A、B、C是接线柱。当滑片向A端旋转时（ ）
A．变大B．变小
C．不变D．先变大后变小
11．（2分）某智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁，第一次密码识别成功时仅有S1闭合，语音提示器发声；第二次指纹再识别成功时S2才闭合，电动机M工作，开锁成功。则符合要求的模拟电路是（ ）
A．B．
C．D．
12．（2分）如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S，R滑片向左移动的过程中（ ）
A．电流表A的示数变小
B．电压表V2的示数变大
C．电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
D．电压表V1示数与电流表A示数的比值变小
二、填空题（每空1分，共9分。把答案写在答题卡相应位置）
13．（3分）我国航天事业快速发展，长征系列火箭做出了巨大贡献！火箭的发动机 （选填“属于”或“不属于”）热机。热机工作过程中通过燃料燃烧获取 转化为机械能。火箭发射时，向发射塔喷射大量的水，利用水的 较大的性质带走大量的热量，防止发射塔被烧坏。
14．（1分）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为2400r/min，该汽油机每秒钟对外做功 次。
15．（1分）小明参观科技馆时，一组静电实验给他留下了深刻的印象，如图。A为放在绝缘支架上的带正电的球体1、P2、P3处。图中，B球向右偏离竖直方向的原因是 。
16．（2分）小明在使用电压表测量电压的过程中，指针的偏转出现了如图所示的两种现象，请你指出其中的原因：
甲图： ；
乙图： 。
17．（1分）如图所示，若要使滑动变阻器的滑片P向A端滑动时，小灯泡变暗 接线柱接在电路的M、N两端。
18．（1分）如图甲所示的电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。则R0的阻值为 Ω。
三、作图与实验探究题（共18分。按题目要求在答题卡上相应位置作答）
19．（2分）请在虚线框内画出与如图相对应的电路图。
20．（5分）在探究并联电路电流规律的实验中。
（1）为了防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下 ，来选择电流表的量程。
（2）小庆同学连接实物时，把最后一根导线连接完毕后，看到灯泡立即发光 。
（3）小庆将以上电路连接完整后，闭合开关，调节滑动变阻器，电流表A1和A2有示数，电流表A示数为零，则电路故障可能是 。
（4）排除故障，进行实验，小庆记录了如下数据。
由实验数据小庆得出的实验结论是：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等.请你指出小庆在探究过程中的两点不妥之处： ； 。
21．（5分）如图甲所示，是某实验小组“探究电流与电阻的关系”的实物图。选用的实验器材是：电源（电压恒为3V），电流表，电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）供选用（20Ω 1A），开关，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整；
（2）检查电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表几乎无示数，原因可能是 ；
A.R短路
B.R断路
C.滑动变阻器断路
（3）排除故障后继续实验，实验过程中，当把10Ω电阻换成20Ω电阻后 （选“电流表”或“电压表”）示数不变，滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动。
（4）根据实验数据绘制了图乙所示的图像，分析图像得出电流与电阻的关系： 。
22．（6分）小明要测出一个电压约为30V的电源电压（电压保持不变），手边可供选用的器材如下：待测电源；一块电压表（量程0～15V）（量程0～0.6A）；两个阻值：R1为20Ω、R2为40Ω；一个开关及若干导线。请你合理选择器材，设计实验测出该电源的电压。要求：
（1）画出实验电路图；
（2）写出测量的物理量；
（3）写出电源电压的表达式（用已知量和测量量表示）。
四、计算题（共19分。在答题卡相应位置作答。解答应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，计算过程中物理量必须带上单位，只写出最后答案的不能得分）
23．（8分）高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某次燃烧高能聚合油，将10kg的水从25℃加热到100℃。已知：该高能聚合油灶具烧水的热效率为75%，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），高能聚合油的热值约为4.2×107J/kg，求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃烧高能聚合油的质量。
24．（11分）课外实践活动中，物理小组计划制作一个水位显示仪，用电流表或电压表来显示蓄水池水位高低。选用器材：电源（电压恒为6V）（最大阻值为20Ω）、定值电阻R0、电流表（量程为0～0.6A）、电压表（量程为0～3V）、滑杆、细杆、浮子。
设计要求是：
①电流表或电压表示数越大，表示水位越高。
②当滑片滑动到电阻片的一端时，电流表或电压表示数要恰好达到满偏（量程的最大值），指针位置表示蓄水池规定的最高水位，电流表或电压表指针所指位置表示规定的最低水位。
（1）小明利用电流表设计了一个符合要求的装置，如图甲所示。其中滑片P与滑杆连接，滑杆可绕固定轴O转动
①当水位最高时，滑片应该滑到a端还是b端？小明选用的定值电阻R0的阻值为多少？
②当水位最低时，电流表的示数为多少？
（2）另一个同学想用电压表显示水位高低，他拆下装置中的电流表，将电压表连接到电路中，说明理由；如果不符合
参考答案与试题解析
一、选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题意，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，选对的得2分，多选、错选均不得分）
1．（2分）酸菜鱼是重庆人最喜欢的食品之一。夏天将泡制好的酸菜拿出，其“香味”将很快充满整个房间，这一现象主要说明（ ）
A．酸菜分子在不停地做无规则运动
B．酸菜分子间存在引力
C．酸菜分子间存在斥力
D．物质是由分子、原子构成的
【分析】一切物质的分子都在不停地做无规则运动，这就是扩散现象。
【解答】解：夏天将泡制好的酸菜拿出，其“香味”将很快充满整个房间，说明了分子在不停地做无规则运动，A符合题意。
故选：A。
【点评】了解分子动理论的基本观点是解答此类题的关键。
2．（2分）为避免引发安全事故，运输汽油的油罐车尾部需拴一条拖在地上的链子。下列最适合用来制作这种链子的材料是（ ）
A．橡胶B．塑料C．硅D．铁
【分析】导体是容易导电的材料。
【解答】解：运输汽油的油罐车尾部拖在地上的链子的作用是将静电释放，故它的材料必须是导电能力强的物体、塑料是绝缘体，铁是导体。
故选：D。
【点评】本题考查了导体，属于基础题。
3．（2分）为减少能源消耗，保护环境，必须合理利用能源（ ）
A．让燃料放出的热量全部用来做有用功
B．用导热性更好的材料做内燃机气缸
C．增加燃料的质量
D．尽量使燃料充分燃烧
【分析】在热机中，用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫热机的效率；
提高热机效率的方法有：使燃料尽可能充分燃烧；减少运动部件摩擦发热的损失；减少废气带走的热量。
【解答】解：A．热机工作过程中总是存在能量的损失，故A不正确；
B．气缸的导热性越好，效率越低；
C．效率是有用功与总功的比，不一定能提高效率；
D．燃料充分燃烧可以减小因燃烧过程不充分造成的能量损失，故D正确。
故选：D。
【点评】本题综合考查了热机的效率，是一道生活中的物理题，有其实用价值，对公式的把握和运用是基础，只要读好题，总体来说本题难度不大。
4．（2分）2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥控运载火箭成功发射探月工程“嫦娥五号”探测器，顺利将探测器送入预定轨道，开启我国首次地外天体采样之旅。现代火箭选择的燃料应具有的特性是（ ）
A．较大的熔点B．较低的沸点
C．较高的凝固点D．较大的热值
【分析】热值是燃料的一种特性，热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多。
【解答】解：选择推进器燃料时，相同质量的燃料完全燃烧时，具有的内能就越大，飞的越远。
故选：D。
【点评】本题主要考查燃料热值的特性，会利用其解决生活中的实际问题。知道热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时，释放出的热量越多即可解答。
5．（2分）如图所示的实例中，改变物体内能的方式与其它三项不同的是（ ）
A．给水加热B．压缩空气
C．搓手取暖D．钻木取火
【分析】改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，其中做功过程是能量的转化过程，是机械能和内能相互转化的过程；热传递是内能从高温转移到低温的过程，二者的本质不同。
【解答】解：
A、给水加热，是热传递改变内能；
B、压缩空气的过程中，将机械能转化为内能；
C、搓手取暖的过程中，将机械能转化为内能，温度升高；
D、钻木取火，将机械能转化为内能；
A与BCD改变物体内能的方式不同，故A符合题意。
故选：A。
【点评】做功和热传递都可以改变物体的内能，在效果上是等效的，但其实质不同，做功属于能量的转化、热传递属于能量的转移。
6．（2分）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是（ ）
A．温度相同的两个物体间也能发生热传递
B．0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变
C．物体的温度越高，含有的热量越多
D．任何物体都具有内能
【分析】（1）发生热传递的条件是存在温度差；
（2）物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能；内能的大小与物体的质量、状态和温度有关，一切物体都具有内能；
（3）热量是一个过程量，不能用具有、含有来修饰。
【解答】解：A、发生热传递的条件是存在温度差，故A错误；
B、0℃的冰变成0℃的水、温度不变，所以内能增加；
C、热量是一个过程量、含有来修饰；
D、物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，一切物体都具有内能；
故D正确。
故选：D。
【点评】本题考查热传递的条件以及温度、热量与内能的关系，难度不大。
7．（2分）水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，此过程中能量转化关系与下列图中内燃机工作的哪个冲程相同（ ）
A．B．
C．D．
【分析】内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；两个气门都关闭，活塞向上运动，即压缩冲程，该过程中将机械能转化为内能；两个气门都关闭，活塞向下运动，即做功冲程，该过程中将内能转化为机械能。
【解答】解：A、图中进气门打开，气体流入汽缸；
B、图中两气门都关闭，汽缸容积变小，此冲程将机械能转化为内能；
C、图中两气门都关闭，汽缸容积变大，此冲程将内能转化为机械能；
D、图中排气门打开，气体流出汽缸；
水壶内的水沸腾时，壶盖被水蒸气顶起，内燃机工作的做功冲程能量转化关系与其相同，C符合题意。
故选：C。
【点评】此题是考查对内燃机四个冲程的辨别，是中考热点，属于易错题目。
8．（2分）2022年中央电视台对非标电线因质量问题和存在的安全隐患进行曝光，即同种材料的非标电线比国家标准电线都要细一些。若用非标电线替代相同长度的国标电线，则导线的电阻（ ）
A．变大B．变小C．不变D．无法判断
【分析】影响电阻大小的因素有：材料、长度、横截面积、温度；在其它条件相同时，导体的横截面积越小，其电阻越大。
【解答】解：非标电线比国家标准要求的合格电线都要细一些，用同种材料的非标电线替代相同长度的合格电线时、材料都相同，则导线的电阻变大。
故选：A。
【点评】本题考查了影响电阻大小的因素，属于基础题。
9．（2分）如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器的金属球，金属箔片张开。关于这个现象（ ）
A．摩擦起电的本质是创造了电荷
B．两金属箔片一定都带负电
C．验电器是利用同种电荷互相排斥的原理制成的
D．丝绸摩擦过的玻璃棒带上正电，在此过程中玻璃棒得到了电子
【分析】（1）摩擦起电并不能创造电荷，摩擦起电的实质是：不同物质的原子核束缚核外电子的能力不同，束缚电子能力强的物质得电子而带负电，束缚电子能力弱物质的失电子而带正电；丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电；
（2）验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。
【解答】解：A、摩擦起电的过程是得到和失去电子的过程，故A错误；
B、丝绸摩擦过的玻璃棒由于缺少电子带正电，一部分电子会从验电器的金属箔，验电器的金属箔也由于失去电子带正电；
C、验电器的工作原理是同种电荷相互排斥；
D、丝绸摩擦过的玻璃棒带上正电，故D错误。
故选：C。
【点评】本题考查了摩擦起电、导体和绝缘体、验电器的原理，是一道基础题。
10．（2分）电位器实质是一种变阻器，图是电位器的结构和连入电路的示意图，A、B、C是接线柱。当滑片向A端旋转时（ ）
A．变大B．变小
C．不变D．先变大后变小
【分析】电位器的实质是滑动变阻器，滑动变阻器依靠改变电阻线的长度来改变电阻大小。
【解答】解：根据图示可知，此时A，当滑片向A端旋转时，连入电路的电阻变小。
故选：B。
【点评】本题考查了变阻器的连接方法、变阻器的原理，是一道较为简单的应用题。
11．（2分）某智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁，第一次密码识别成功时仅有S1闭合，语音提示器发声；第二次指纹再识别成功时S2才闭合，电动机M工作，开锁成功。则符合要求的模拟电路是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】根据题意分析两个开关的连接方式、语音提示器和电动机的连接方式，然后选出正确的电路图。
【解答】解：根据题意可知，第一次密码识别成功时仅有S1闭合，语音提示器工作2，有电流通过电动机，这说明两个开关都闭合时；语音提示器与电动机工作时互不影响，开关S8在干路中，开关S2与电动机在一条支路中，开关S2控制电动机，根据四个选项可知。
故选：D。
【点评】本题考查了电路图的设计，关键是开关的作用，难度不大。
12．（2分）如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S，R滑片向左移动的过程中（ ）
A．电流表A的示数变小
B．电压表V2的示数变大
C．电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
D．电压表V1示数与电流表A示数的比值变小
【分析】由电路图可知，闭合开关S，滑动变阻器R1与定值电阻R2串联，电压表V1测电源两端的电压，电压表V2测R1两端的电压，电流表A测电路中的电流。根据电源电压不变可知滑片移动时电压表V1的示数变化，根据滑片的移动可知变阻器接入电路中电阻的变化，从而得出电路中总电阻的变化，利用欧姆定律可知电路中电流的变化，进一步得出电压表V1示数与电流表A示数的比值的变化。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S1与定值电阻R2串联，电压表V4测电源两端的电压，电压表V2测R1两端的电压，电流表A测电路中的电流。
A、因电源电压不变，滑片移动时6的示数不变；R1滑片向左移动的过程中，变阻器接入电路中的电阻变小，由I＝，电路中的电流变大，故A错误；
B、由U＝IR可知，R2两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，滑动变阻器R5两端的电压变小，即电压表V2的示数变小，故B错误；
CD、电压表V1的示数不变，电流表A的示数变大4示数与电流表A示数的比值变小，故C错误。
故选：D。
【点评】本题考查了电路的动态分析，涉及到串联电路的特点和欧姆定律的应用，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
二、填空题（每空1分，共9分。把答案写在答题卡相应位置）
13．（3分）我国航天事业快速发展，长征系列火箭做出了巨大贡献！火箭的发动机 属于 （选填“属于”或“不属于”）热机。热机工作过程中通过燃料燃烧获取 内能 转化为机械能。火箭发射时，向发射塔喷射大量的水，利用水的 比热容 较大的性质带走大量的热量，防止发射塔被烧坏。
【分析】（1）火箭发动机是热机的一种，热机是利用燃料燃烧获取内能再通过做功的方式转化为机械能的装置；
（2）物质的比热容越大，在质量和升高温度相同时，吸收热量多。
【解答】解：火箭发动机利用燃料燃烧获取内能再通过做功的方式转化为机械能，是热机的一种；
因为水的比热容比较大，在质量相同，可以吸收更多的热量。
故答案为：属于；内能。
【点评】此题主要考查了学生对热机工作原理、水的比热容较大的理解和应用，难度不大。
14．（1分）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为2400r/min，该汽油机每秒钟对外做功 20 次。
【分析】（1）四冲程汽油机的四个冲程为一个工作循环，一个工作循环中只有做功冲程对外做功，活塞往复两次，曲轴转动两周。先根据汽油机的转速求出1s内汽油机曲轴的转动圈数，然后求出1s内汽油机对外做功的次数；
（2）在压缩冲程末、做功冲程初，火花塞冒出电火花，将混合气体点燃，混合气体剧烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。
【解答】解：（1）汽油机的转速为2400r/min，说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于40，曲轴转动两周，1s内曲轴转动40次。
故答案为：20。
【点评】此题考查内燃机转速的计算。在四冲程汽油机中，一个工作循环，曲轴转两圈，对外做功一次，这个知识是平常学习中比较容易忽视的，需要引起注意。
15．（1分）小明参观科技馆时，一组静电实验给他留下了深刻的印象，如图。A为放在绝缘支架上的带正电的球体1、P2、P3处。图中，B球向右偏离竖直方向的原因是 同种电荷相互排斥 。
【分析】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
【解答】解：小球在重力的作用下应该在竖直方向上静止，向右偏转，由于B球与物体A都带正电。
故答案为：同种电荷相互排斥。
【点评】本题考查电荷的相互作用规律，是一道基础题。
16．（2分）小明在使用电压表测量电压的过程中，指针的偏转出现了如图所示的两种现象，请你指出其中的原因：
甲图： 电压表的正负接线柱接反了 ；
乙图： 电压表量程选小了 。
【分析】使用电压表时，不能超过量程；在预先不知道被测电压大小的时候，为保护电表，应使用大量程试触，估测电压的大小，选择合适的量程。
【解答】解：根据图示可知，甲图中电压表指针向左偏转；
图中指针偏转超过了最大刻度值，这说明电压表量程选小了。
故答案为：电压表的正负接线柱接反了；电压表量程选小了。
【点评】本题考查了电压表的使用，属于基本内容，比较简单。
17．（1分）如图所示，若要使滑动变阻器的滑片P向A端滑动时，小灯泡变暗 B 接线柱接在电路的M、N两端。
【分析】滑动变阻器在电路中的正确连接方式是连接一“上”一“下”两个接线柱，其在电路中的作用是通过改变电路中电阻线的长度来改变电阻的大小，从而改变电路中的电流；哪一段电阻丝被接入电路中是由下面的接线柱决定的，它就是下面被连接的接线柱与滑片P之间的部分。
【解答】解：由题意可知，滑动变阻器的滑片P向A端滑动时，则滑动变阻器连入电路的电阻变大，则是右端连入电路、N两端。
故答案为：B。
【点评】本题考查了滑动变阻器的应用，能够正确判断哪一段电阻丝被连入电路中是本题的解题关键所在。
18．（1分）如图甲所示的电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关，电压表示数随滑动变阻器阻值变化的关系如图乙所示。则R0的阻值为 5 Ω。
【分析】由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。读出图中滑动变阻器的电阻和其两端的电压，根据欧姆定律算出电路中的电流，根据电源电压相等列等式算出定值电阻的阻值。
【解答】解：由图可知，电路为滑动变阻器与定值电阻的串联电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器为10Ω时；则此时电路的电流为，
由串联电路电压特点可得U＝U1+I1R2＝4V+0.7A×R0……①
当滑动变阻器为5Ω时，其电压为2V，
由串联电路电压特点可得U＝U2+I3R0＝3V+5.6A×R0……②
联立①②解得R6＝5Ω，U＝6V；
故答案为：2。
【点评】本题考查了电路的动态分析和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键。
三、作图与实验探究题（共18分。按题目要求在答题卡上相应位置作答）
19．（2分）请在虚线框内画出与如图相对应的电路图。
【分析】根据实物图分析电路的连接情况，再画出对应的电路图。
【解答】解：由实物图知，两灯并联，电流表在L1支路上，电压表并联在L2两端，由此画出电路图如图所示：
【点评】本题考查根据实物图画电路图，关键是正确分析电路的连接方式以及电表和开关的位置。
20．（5分）在探究并联电路电流规律的实验中。
（1）为了防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下 试触 ，来选择电流表的量程。
（2）小庆同学连接实物时，把最后一根导线连接完毕后，看到灯泡立即发光 连接电路时，开关没有断开 。
（3）小庆将以上电路连接完整后，闭合开关，调节滑动变阻器，电流表A1和A2有示数，电流表A示数为零，则电路故障可能是 电流表A短路 。
（4）排除故障，进行实验，小庆记录了如下数据。
由实验数据小庆得出的实验结论是：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等.请你指出小庆在探究过程中的两点不妥之处： 实验次数太少 ； 没有换用不同规格的灯泡进行实验 。
【分析】（1）为了防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先进行试触；
（2）为了保护电路，连接电路时开关要断开；
根据实验目的结合图甲，电流表A1应与L1串联；
（3）小庆将以上电路连接完后，闭合开关，调节滑动变阻器，发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数，则电路为通路，根据电流表A示数为零分析可能原因；
（4）小庆发现通过两条支路的电流总是相等，根据并联电路电压的规律和欧姆定律和分析原因；
为得出普遍性的规律，可以换用不同规格的灯泡多次测量，再进行实验。
（5）电流应从电流表正接线柱流入，从负接线柱流出，否则电流表指针反向偏转。
【解答】解：（1）为了防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，以正确选择电流表的量程；
（2）小庆同学连接实物时，把最后一根导线连接完毕后，原因可能是连接电路时；
（3）小庆将以上电路连接完后，闭合开关，发现灯泡L1和L2发光、电流表A3和A2有示数，说明电路为通路，则电路故障可能是电流表A短路了；
（4）并联电路各支路电压相等，小庆发现通过两条支路的电流总是相等，是因为选用的灯的规格相同，且实验次数太少，可以换用不同规格的灯泡多次测量。
故答案为：（1）试触；
（2）连接电路时，开关没有断开；
（3）电流表A短路； （4）实验次数太少。
【点评】本题探究并联电路电流规律的规律，考查电流表的使用、故障分析、归纳法的运用等知识。
21．（5分）如图甲所示，是某实验小组“探究电流与电阻的关系”的实物图。选用的实验器材是：电源（电压恒为3V），电流表，电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）供选用（20Ω 1A），开关，导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整；
（2）检查电路连接无误后闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表几乎无示数，原因可能是 B ；
A.R短路
B.R断路
C.滑动变阻器断路
（3）排除故障后继续实验，实验过程中，当把10Ω电阻换成20Ω电阻后 电压表 （选“电流表”或“电压表”）示数不变，滑片P应向 A （选填“A”或“B”）端移动。
（4）根据实验数据绘制了图乙所示的图像，分析图像得出电流与电阻的关系： 当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
【分析】（1）根据电源电压确定电流表量程，将电压表并联在电阻R两端；
（2）检查电路连接无误后闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表几乎无示数，说明电路可能断路；电压表有示数并不变，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（4）根据电流与电阻的乘积为一定值分析回答。
【解答】解：（1）电源电压恒为3V，故电压表应选小量程并联在电阻R两端
（2）检查电路连接无误后闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，说明电路可能断路，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路断路了，故选：B；
（3）根据串联分压原理可知，将10Ω电阻换成20Ω电阻，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，即应保持电压表示数不变，由分压原理，所以滑片应向A端移动；
（4）由图乙可知，电流与电阻的乘积为UV＝IR＝0.6A×5Ω＝……＝0.3A×20Ω＝2V，为一定值，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为：（1）见解答图；（2）B；A；（4）当电压一定时。
【点评】本题探究电流与电阻关系的实验，考查了电路连接、注意事项、故障分析、控制变量法的应用、图象分析等知识。
22．（6分）小明要测出一个电压约为30V的电源电压（电压保持不变），手边可供选用的器材如下：待测电源；一块电压表（量程0～15V）（量程0～0.6A）；两个阻值：R1为20Ω、R2为40Ω；一个开关及若干导线。请你合理选择器材，设计实验测出该电源的电压。要求：
（1）画出实验电路图；
（2）写出测量的物理量；
（3）写出电源电压的表达式（用已知量和测量量表示）。
【分析】由题中的条件可知，电压表的量程小于电源电压的值，不能用电压表直接测量电源电压。为了测出电源电压，根据欧姆定律的变形式U＝IR，来设计实验电路。
【解答】解：（1）实验电路图如下，两已知电阻串联，R总＝R1+R2＝20Ω+40Ω＝60Ω，电路中的电流约，可将电流表以小量程接入电路；
（2）主要的实验步骤和需要测量的物理量：
①按照电路图连接电路；
②闭合开关S，读出电流表的示数I；
（3）根据欧姆定律得，U＝IR总＝I（R1+R3）。
答：（1）见解答图；（2）电流表的示数I总＝I（R1+R2）。
【点评】本题要求学生综合运用电学知识设计实验方案，对学生的探究能力考查力度比较大，要求在平时学习中，多注重这方面的训练。
四、计算题（共19分。在答题卡相应位置作答。解答应写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，计算过程中物理量必须带上单位，只写出最后答案的不能得分）
23．（8分）高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某次燃烧高能聚合油，将10kg的水从25℃加热到100℃。已知：该高能聚合油灶具烧水的热效率为75%，水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），高能聚合油的热值约为4.2×107J/kg，求：
（1）水吸收的热量；
（2）燃烧高能聚合油的质量。
【分析】（1）知道水的质量、比热容、初温和末温，利用Q吸＝cm（t﹣t0）求出水吸收的热量；
（2）根据效率公式求出高能聚合油完全燃烧放出的热量，根据Q放＝mq求出完全燃烧高能聚合油的质量。
【解答】解：（1）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.4×103J/（kg•℃）×10kg×（100℃﹣25℃）＝3.15×103J；
（2）由η＝可知放＝＝＝4.3×106J，
由Q放＝mq可知，完全燃烧高能聚合油的质量：m′＝＝。
答：（1）这些水吸收的热量为3.15×106J；
（2）若该高能聚合油灶具烧水的热效率为75%，则燃烧了0.5kg高能聚合油。
【点评】本题考查吸热公式、燃料完全燃烧放热公式以及效率公式的应用，是一道常考题的热学计算题。
24．（11分）课外实践活动中，物理小组计划制作一个水位显示仪，用电流表或电压表来显示蓄水池水位高低。选用器材：电源（电压恒为6V）（最大阻值为20Ω）、定值电阻R0、电流表（量程为0～0.6A）、电压表（量程为0～3V）、滑杆、细杆、浮子。
设计要求是：
①电流表或电压表示数越大，表示水位越高。
②当滑片滑动到电阻片的一端时，电流表或电压表示数要恰好达到满偏（量程的最大值），指针位置表示蓄水池规定的最高水位，电流表或电压表指针所指位置表示规定的最低水位。
（1）小明利用电流表设计了一个符合要求的装置，如图甲所示。其中滑片P与滑杆连接，滑杆可绕固定轴O转动
①当水位最高时，滑片应该滑到a端还是b端？小明选用的定值电阻R0的阻值为多少？
②当水位最低时，电流表的示数为多少？
（2）另一个同学想用电压表显示水位高低，他拆下装置中的电流表，将电压表连接到电路中，说明理由；如果不符合
【分析】（1）①图甲中，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，
通过电流表反映水位的高低，电流表示数越大，表示水位越高，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路最小阻值，所以据此确定滑片的位置，
根据电流表的量程确定通过电路的最大电流，根据欧姆定律计算定值电阻R0的阻值；
②当水位最低时，滑动变阻器接入电路最大阻值，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律计算此时通过电路的电流；
（2）乙图中电压表测滑动变阻器两端的电压，水位最高时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，此时滑动变阻器两端的电压为0，随着水位的降低，滑动变阻器接入电路的阻值变大，根据串联分压原理可知电压表示数变大，进一步判断是否符合设计要求；
根据串联电路电压规律可知水位最高时，定值电阻R0两端的电压最大（等于电源电压6V），而电压表的量程为0～3V，根据题意可知此时电压表示数要恰好达到满偏（3V），结合串联分压的规律提出改进方法。
【解答】解：（1）①图甲中，两电阻串联接入电路，
通过电流表反映水位的高低，电流表示数越大，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知此时滑动变阻器接入电路最小阻值，此时电路为定值电阻的简单电路，
根据电流表的量程可知通过电路的最大电流为0.6A，根据欧姆定律可知定值电阻R5的阻值为R0＝＝＝10Ω；
②当水位最低时，滑动变阻器接入电路最大阻值，
串联电路总电阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得此时通过电路的电流I′＝＝＝；
（2）乙图中电压表测滑动变阻器两端的电压，水位最高时，此时滑动变阻器两端的电压为0，滑动变阻器接入电路的阻值变大，故不符合要求；
根据串联电路电压规律可知水位最高时，定值电阻R0两端的电压最大（等于电源电压7V），而电压表的量程为0～3V，由串联分压的规律可知8，并把电压表并联在定值电阻R0（或R1）两端。
答：（1）①当水位最高时，滑片应该滑到b端5的阻值为10Ω；
②当水位最低时，电流表的示数为0.2A；
（2）图乙不符合要求，改进方法为：在电路中串联一个阻值为10Ω的电阻R8，并把电压表并联在定值电阻R0（或R1）两端。
【点评】本题考查串联电路特点、欧姆定律、电功率公式的灵活运用。
实验次数
L1电流I1/A
L2电流l2/A
干路电流I/A
1
0.1
0.1
0.2
2
0.3
0.3
0.6
实验次数
L1电流I1/A
L2电流l2/A
干路电流I/A
1
0.1
0.1
0.2
2
0.3
0.3
0.6